用于颗粒无机物的减尘剂制造技术

本发明专利技术提供了一种包覆颗粒无机物以及一种生产该包覆物质的方法。该包覆颗粒无机物包括无机颗粒，其外表面至少被包括含磷两亲组分的有机层所部分包覆。本发明专利技术还提供了一种包括含磷两亲组分的涂料组合物、和含有肥料颗粒的肥料撒布机，所述肥料颗粒的外表面基本上被包括磷两亲组分的有机层所包覆。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于颗粒无机物的减尘剂本专利技术的背景无机物，更具体地说，肥料，如磷酸铵、磷酸钙、硝酸铵、硝酸钾、氯化钾、硫酸钾等已得到广泛使用。制造这些无机物的方法、以及通过成球和造粒技术将这些物质加工成颗粒的方法也是已知的。但所得颗粒物通常具有不受欢迎程度的生尘和/或结块现象。如果要处理和运输，这些颗粒往往粉碎成较小的粒子，结果产生显著量的粉尘。此外，无机物粒子，如肥料通常在散装储存和运输时易于结块，结果大量的起始能够自由流动的颗粒物聚集成较大的固体块。扬尘问题越来越引起人们对大气污染及其可能的生态和毒理影响的关注。例如，尽管优选生产无尘的肥料颗粒，但由于难以制造出不会扬尘的可用颗粒肥料，所以往往采用特殊的去尘处理方法。粉尘包括在生产和处理肥料的过程中所产生的气载颗粒和其它无机颗粒，气载颗粒中大多数颗粒为约10微米或更小。根据基底的种类，可以采用简单的补救措施，如吸尘和喷水处理。为了减少肥料粉尘，通常将石油残余物或氢化矿物油喷洒到肥料上。在滚筒干燥磷酸盐颗粒时，往往使用除尘剂。这有助于将涂料完全包覆在肥料颗粒的表面上。迄今为止，无机颗粒，如肥料的处理方法已集中在使用石油基产品、矿物油、和蜡上。这些处理方法具有许多缺点。油往往随着时间而挥发和/或渗透到肥料中并失去效果，而且蜡和石油基产品难以处理，因此需要特殊的加热施加装置。涂覆有石油基产品的无机颗粒在处理装置中会产生残余物，因此在包覆肥料的情况下，通常由于肥料在水中的溶解而出现浮渣分离。其它的粉尘处理方法包括，将木素磺化盐水溶液、其它的液体肥料、或水施用到肥料颗粒上。尽管例如这些液体处理的组合物可降低肥料的粉尘水平，但涂覆到肥料颗粒上的-->液体组合物往往促使肥料颗粒发生结块。为了硬化并赋予肥料颗粒以抗结块和除尘性能，已在处理过程中将许多改良剂施用到肥料上。例如，通过使用粘土、滑石、表面活性剂、或这三种改良剂的混合物来包覆颗粒，可赋予肥料颗粒以抗结块性能。此外，将各种油喷洒到肥料颗粒上可控制粉尘。磷酸-硼酸混合物也可在磷酸盐生产中用作硬化剂。也可单独用木素磺酸盐，或与共添加剂，如糖蜜结合用于处理尿素和其它肥料。本专利技术的综述本专利技术提供了一种包覆颗粒无机物，它包括其外表面至少部分被有机层所包覆的无机颗粒。该外有机层包括两亲物质。这种两亲物质通常包括含磷两亲组分，如磷脂。就本申请而言，含磷两亲组分的定义为，包含亲脂有机尾部和含磷“亲水”极性头部的化合物。合适的含磷极性头部基团包括磷酸或膦酸的偏酯，如在磷脂酰胆碱或N-酰基磷脂酰基乙醇胺之类的磷脂中所发现的。本文所用的“无机的”是指，不包含以碳为基的化合物或离子的物质，即，缺少碳原子的化合物或离子，但就本申请而言，二氧化碳、一氧化碳和碳酸及其与非含碳阳离子的盐也被认为是无机化合物。无机颗粒通常由一种或多种无机盐化合物形成。本文所用的术语“盐”是指，通过用无机碱的阳离子替代无机酸的至少一个酸性氢而形成的离子化合物。在本专利技术的一个优选实施方案中，包覆颗粒无机物为包覆肥料。本专利技术还提供了一种用包含两亲组分的有机层至少部分包覆无机颗粒外表面的方法。该方法包括，将包含两亲组分的涂料施用到所述颗粒上。该涂料可通过各种方法进行施用，其中包括将该涂料喷洒到颗粒上，或简单地将该涂料与颗粒，如在辊式破碎机中进行混合。用于本专利技术方法的涂料通常包含两亲组分，如一种磷脂或磷脂混合物、和亲脂稀释剂组分。稀释剂包括在其分子中具有至少一个脂状基团(即，具有至少8个碳原子的饱和或不饱和烃直链)的一种或多种化合物。涂料优选包含有限量的水，通常不超过约10％重量，更优选不超过约5％重量。增加本专利技术涂料组合物中的水量会提高该组合物-->的粘度。据信，这是由于，在水的存在下，磷脂的缔合作用会增加。如果要通过喷洒将涂料组合物施用到无机颗粒上，较低的粘度(如，在25℃下不超过约6000厘泊)是理想的，因此在涂料组合物中，水量要不超过约3％重量，优选不超过约1％重量。在一个优选实施方案中，涂料基本上由无毒、可生物降解的物质制成。这样可得到由可再生原料制成的对环境友善的涂料，因此可降低与施用到无机颗粒上的涂料有关的潜在环境问题，因为该涂料会释放到环境中。相对相应的未包覆颗粒物或相对用矿物油或石油基涂料涂覆的肥料，本专利技术方法尤其可用于生产具有低尘含量和/或高分散度的包覆颗粒肥料。颗粒无机物的相对分散度可通过使用如美国专利4608203所述的功能实验室试验来确定，在此将其作为参考并入本专利技术。本专利技术包覆颗粒肥料有助于由肥料撒布机将肥料颗粒直接施用到土壤上。低尘含量可减缓由撒布机直接撒播未包覆肥料颗粒而带来的环境问题。相对相应的未包覆颗粒物质和相对用含糖试剂(如，糖蜜)或含硫物质(如，木素磺酸盐)涂覆的肥料，本专利技术包覆物质还具有低吸水性和高流动性。高流动性有助于肥料由撒布机更容易和更均匀地撒播到土壤中。颗粒无机物的吸水性(“吸湿性”)和流动性可通过国际专利申请WO96/00199所述的功能实验室试验来确定，在此将其作为参考并入本专利技术。附图的简要描述图1描绘了用于确定本专利技术组合物的尘含量的装置。图2表示按照本专利技术的许多含磷脂组合物的温度对粘度的影响关系。给出了两种市售石油基涂料组合物(ArrMaz3670TM和HiTech DCA100TM)的粘度用于对比。图3表示本专利技术的两种含磷脂的组合物的温度对粘度的影响关系。组合物包括稻壳灰(“RHA”)和富碳稻壳灰(“RHA-C”)的一种作为着色剂。图4表示在包含市售流化大豆卵磷脂的本专利技术组合物中，加入各-->种亲脂稀释剂对粘度(25℃)的影响关系。图5表示在包含粗大豆卵磷脂的本专利技术组合物中，加入各种亲脂稀释剂对粘度(25℃)的影响关系。图6是柱状图，表示通过用许多本专利技术含磷脂的组合物涂覆颗粒磷酸氢二铵(“DAP”)所取得的减尘量(相对于未包覆物质)(#3-流化皂脚；#4-流化卵磷脂；#5-具有10％重量的矿物油的卵磷脂；#6-具有10％重量的大豆油的卵磷脂；和#7-具有10％重量的大豆脂肪酸甲酯的卵磷脂)。给出了所得结果，并为了对比还给出了使用两种市售涂料、石油基涂料(#1；ArrMaz3670TM)和氢化矿物油(#2；ParaflexHT-100TM)的结果。图7是柱状图，表示通过用许多本专利技术含磷脂的组合物涂覆颗粒钾碱(KCl)所取得的减尘量(相对于未包覆物质)(#2-具有15％重量的FAME的粗卵磷脂；#3-具有15％重量的矿物油的粗卵磷脂；#4-具有15％重量的FAME的未漂白卵磷脂；#3-具有15％重量的矿物油的未漂白卵磷脂)。给出了使用市售氢化矿物油涂料(#1；ParaflexHT-100TM)所得的结果用于比较。详细描述在生产、处理和运输肥料和其它无机物时会产生粉尘。目前，通常使用石油馏出物残余物(如，Dustrol3079TM或Arr-Maz3670TM)作为磷酸盐肥料的除尘剂。这种石油基物质的粘度较高，且必须加热或用挥发性溶剂进行稀释才能涂覆到颗粒上。石油馏出物残余物产生污泥，因此有时会在喷洒工艺中堵塞过滤器。矿物油(如，Paraflex HT100TM)通常用作钾碱肥料的除尘剂。在本文中，所用的术语“钾碱”是指包含钾盐(如，硝酸钾、氯化钾或硫酸钾)的任何肥料。本专利技术提供了一种用于无机颗粒的可生物降解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包覆颗粒物，其中包含：其外表面至少被有机层部分包覆的无机颗粒，所述有机层包括含磷的两亲组分。

【技术特征摘要】
US 1997-2-7 08/796,9231.一种包覆颗粒物，其中包含：其外表面至少被有机层部分包覆的无机颗粒，所述有机层包括含磷的两亲组分。2.根据权利要求1的包覆颗粒物，其中所述无机颗粒包括肥料颗粒。3.根据权利要求2的包覆颗粒物，其中所述肥料颗粒选自磷酸盐、钾盐或硝酸盐、及其混合物。4.根据权利要求1的包覆颗粒物，其中所述含磷两亲组分包括卵磷脂衍生的磷脂。5.根据权利要求4的包覆颗粒物，其中所述卵磷脂衍生磷脂为大豆、玉米、椰子、canola、向日葵、棉籽、棕榈、棕榈核、花生或亚麻籽的卵磷脂、或其混合物。6.根据权利要求4的包覆颗粒物，其中所述卵磷脂衍生磷脂包括选自磷脂酰基胆碱、磷脂酰基乙醇胺、磷脂酰基丝氨酸、磷脂酰基甘油、磷脂酰基肌醇、磷脂酸、和N-酰基磷脂酰基胺中的一种或多种化合物。7.根据权利要求1的包覆颗粒物，其中所述有机层还包含亲脂稀释剂。8.根据权利要求7的包覆颗粒物，其中所述亲脂稀释剂包括选自植物油、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸、脂肪醇、矿物油及其混合物中的一种稀释剂。9.根据权利要求1的包覆颗粒物，其中所述有机层包含基于包覆颗粒总重的至少约0.01％重量的含磷两亲组分。10.根据权利要求1的包覆颗粒物，其中所述有机层包含基于包覆颗粒总重的不超过约1.0％重量的含磷两亲组分。11.根据权利要求1的包...

【专利技术属性】
技术研发人员：DR考德利，
申请(专利权)人：卡吉尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]